CN107612439A - 电机控制电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了电机控制电路及装置，涉及电力电子技术领域，其中，该电机控制电路包括：直流无刷电机、无传感检测电路、中央处理器、电源模块和电机驱动模块，在使用时，无传感检测电路检测直流无刷电机内三个转子的位置信息，并将转子信息发送给中央处理器，中央处理器根据转子信息生成给电信号，电源模块用来为直流无刷电机、无传感检测电路、中央处理器和电机驱动模块提供电能，电机驱动模块根据给电信号生成电机驱动信号，并且，连通电源模块和直流无刷电机之间的连接，直流无刷电机用来在接收到电机驱动信号后进行转动，上述电源模块中输入的交流电为220V或者380V，解决了必须使用三相电的问题，扩宽了电机的使用场景。

Description

电机控制电路及装置

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及电机控制电路及装置。

背景技术

目前，水产养殖业发展迅速，在水产养殖过程中，溶解增氧量是水产品能否存活以及生长快慢的关键因素。因此，在水产养殖过程中，通常会在养殖池内放置一定数量的增氧机，来增加水中的溶解增氧量。现有的增氧机主要是由浮漂、叶轮、支承辊、电机和减速器组成，即由电机驱动减速器，进而使减速器带动叶轮进行转动，以提高水中的溶解增氧量。

现有增氧机中的电机多采用三相异步感应电机，三相异步感应电机是靠同时接入380V三相交流电源来进行供电的，由于三相异步感应电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速进行旋转，因此，存在转差率。当导体在磁场内切割磁力线时，在导体内产生感应电流，感应电流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力，从而促使电机转子进行转动。

但是，三相异步感应电机在使用过程中的耗电量大，使用前，首先要到相关的部门进行申请。当遇到三相电故障等的特殊情况时，三相异步电机无法使用，会给养殖户造成不必要的损失，对于某些没有接通三相电的偏远地区，根本没有条件使用三相电，也就无法使用增氧机来对养殖池进行增氧。

综上，目前关于增氧机要依靠三相电来工作的问题，尚无有效的解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了电机控制电路及装置，通过设置直流无刷电机、无传感检测电路和电源模块等，扩展了电机的使用场景。

第一方面，本发明实施例提供了电机控制电路，包括：直流无刷电机、无传感检测电路、中央处理器、电源模块和电机驱动模块；

电源模块、电机驱动模块和直流无刷电机依次相连；

无传感检测电路与直流无刷电机相连；

中央处理器与无传感检测电路和电机驱动模块均相连；

无传感检测电路，用于检测直流无刷电机内三个转子的位置信息，并将转子信息发送给中央处理器；

中央处理器，用于根据转子信息生成给电信号；

电源模块，用于为直流无刷电机、无传感检测电路、中央处理器和电机驱动模块提供电能；

电机驱动模块，用于根据给电信号生成电机驱动信号，且，连通电源模块和直流无刷电机之间的连接；

直流无刷电机，用于在接收到电机驱动信号后进行转动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，电机控制电路还包括温度检测器，温度检测器与中央处理器相连；

温度检测器，用于采集直流无刷电机的温度值，并将采集到的温度值转化为温度信号传输给中央处理器；

中央处理器，用于在温度信号的数值超过预先设定的温度阈值时，生成停止信号，以控制直流无刷电机停止转动。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，电源模块包括：依次相连的工频变压器、第一转换单元和第二转换单元；

工频变压器，用于将输入的交流电转换成直流电；

第一转换单元，用于将直流电转换成第一直流电；

第二转换单元，用于将第一直流电转换成第二直流电。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，电机控制电路还包括滤波电路，滤波电路与电源模块相连；

滤波电路，用于为直流电进行滤波处理。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，电机控制电路还包括电压检测模块，电压检测模块与中央处理器相连，电压检测模块包括：电容预充单元和电压检测单元；

电容预充单元，用于为电压检测单元中的电容进行提前充电；

电压检测单元，用于检测电机驱动模块的电压值是否超过预先设定的电压阈值；

中央处理器，用于当电压值超过电压阈值时，生成电压报警信号。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，电机控制电路还包括漏电保护模块，漏电保护模块与中央处理器相连；

漏电保护模块，用于检测直流无刷电机是否漏电；

中央处理器，用于当直流无刷电机漏电时，生成漏电停止信号，以控制直流无刷电机停止工作。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第六种可能的实施方式，其中，电机控制电路还包括散热鳍片，散热鳍片连接在直流无刷电机的外表面；

散热鳍片，用于传导直流无刷电机在转动过程中的热量。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，电机控制电路还包括防水接线壳，防水接线壳设置在直流无刷电机的外围；

防水接线壳，用于为电机驱动模块和直流无刷电机的连接进行防水保护。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，电机控制电路还包括上端盖，上端盖设置在工频变压器的上端；

上端盖，用于屏蔽工频变压器的电磁干扰。

第二方面，本发明实施例提供了电机控制装置，包括：监视器和上述的电机控制电路；

监视器与电机控制电路相连；

电机控制电路，用于在监视器的控制下进行工作。

本发明实施例提供的电机控制电路及装置，其中，该电机控制电路包括：直流无刷电机、无传感检测电路、中央处理器、电源模块和电机驱动模块，在该电机控制电路中，电源模块、电机驱动模块和直流无刷电机依次相连，无传感检测电路与直流无刷电机相连，中央处理器与无传感检测电路和电机驱动模块均相连，在进行工作时，首先，无传感检测电路用来检测直流无刷电机内三个转子的位置信息，并将转子信息发送给中央处理器，之后，中央处理器用于根据转子信息生成给电信号，并且，电源模块用于为直流无刷电机、无传感检测电路、中央处理器和电机驱动模块提供电能，电机驱动模块能够根据给电信号生成电机驱动信号，并且，连通电源模块和直流无刷电机之间的连接，这样，直流无刷电机用来在接收到电机驱动信号后进行转动，通过上述处理过程，实现了电源模块将220V或者380V交流电转化为直流电，并最终驱动直流无刷电机进行转动，解决了增氧机中的电机必须依靠三相电进行工作的问题，为电机的使用扩宽了范围。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的电机控制电路的连接示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的电机控制电路的结构连接图；

图3示出了本发明实施例所提供的电机控制电路的结构框架图；

图4示出了本发明实施例所提供的电机控制装置的结构连接图。

图标：1-电源模块；2-电机驱动模块；3-直流无刷电机；4-中央处理器；5-无传感检测电路；6-监视器；7-电机控制电路；11-工频变压器；12-第一转换单元；13-第二转换单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，增氧机中的电机多采用三相异步感应电机，由于三相异步感应电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速进行旋转，这样导致当导体在磁场内切割磁力线时，在导体内产生感应电流，感应电流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力，从而促使电机转子进行转动。另外，三相异步感应电机在使用过程中不仅需要的耗电量大，而且在使用前，首先要到相关的部门进行申请。这样某些偏远地区，根本无法使用三相电，也就无法使用增氧机来对养殖池进行增氧，从而造成不必要的损失。

基于此，本发明实施例提供了电机控制电路及装置，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1、图2和图3，本实施例提出的电机控制电路7具体包括：直流无刷电机3、无传感检测电路5、中央处理器4、电源模块1和电机驱动模块2，这里，说明下直流无刷电机3是一种用电子换向的小功率直流电机，它用半导体逆变器取代一般直流电机中的机械换向器，构成没有换向器的直流电机，并广泛应用于现代生产设备、仪器仪表、计算机外围设备和家用电器中。

在该电机控制电路7中，电源模块1、电机驱动模块2和直流无刷电机3依次相连，无传感检测电路5与直流无刷电机3相连，中央处理器4与无传感检测电路5和电机驱动模块2均相连。使用时，无传感检测电路5用于检测直流无刷电机3内三个转子的位置信息，并将转子信息发送给中央处理器4，之后，中央处理器4用来根据转子信息生成给电信号，电源模块1能用来为直流无刷电机3、无传感检测电路5、中央处理器4和电机驱动模块2提供电能，电机驱动模块2能够根据给电信号生成电机驱动信号，并且，连通电源模块1和直流无刷电机3之间的连接，这样，直流无刷电机3用于在接收到电机驱动信号后进行转动。通过上述处理过程，实现了将交流220V或者380V电转化为直流电后为直流无刷电机3进行供电的目的，从而省去了电机必须接三相电来进行转动的过程，拓宽了电机的使用场景。

具体的，电源模块1包括：依次相连的工频变压器11、第一转换单元12和第二转换单元13，在使用过程中，工频变压器11用于将输入的交流电转换成直流电，即当给电机控制电路7输入交流220V或者380V电时，工频变压器11通过改变交流电的频率来进行转换，并且，得到直流电。之后，第一转换单元12用于将直流电转换成第一直流电，在该电机控制电路7中第一直流电通常为10V到15V，第一直流电可为电机控制电路7中的其他模块需要10V到15V的器件进行供电，第二转换单元13用于将第一直流电转换成第二直流电，在该电机控制电路7中第二直流电通常为5V，第二直流电可为电机控制电路7中的其他模块需要5V的器件进行供电。

此外，电机控制电路7还包括温度检测器，温度检测器与中央处理器4相连，使用时，温度检测器用来采集直流无刷电机3的温度值，并将采集到的温度值转化为温度信号传输给中央处理器4，这样，中央处理器4用于在温度信号的数值超过预先设定的温度阈值时，生成停止信号，以控制直流无刷电机3停止转动，从而避免了直流无刷电机3的温度过高而造成的运转异常等情况的出现，提高了该电机控制电路7的安全性。

此外，该电机控制电路7中还包括滤波电路，滤波电路与电源模块1相连，由于，电源模块1在进行交流到直流的转换过程中，会出现杂波等的干扰，由滤波电路来为直流电进行滤波处理，有效减少了杂波的影响，提高了信号的稳定性。

此外，电机控制电路7中还包括电压检测模块，并且，电压检测模块与中央处理器4相连，该电压检测模块具体包括：电容预充单元和电压检测单元，使用时，电容预充单元用来为电压检测单元中的电容进行提前充电，这样能使电路中在开始使用时，减少电容断路所造成的影响，提升了电路运行的稳定性，之后，电压检测单元用于检测电机驱动模块2的电压值是否超过预先设定的电压阈值，这样，中央处理器4用来当电压值超过电压阈值(通常，电压阈值为直流无刷电机3运行时所达到的最大的电压值)时，生成电压报警信号，这样，能够有效保证直流无刷电机3的正常工作。

此外，电机控制电路7还包括漏电保护模块，漏电保护模块与中央处理器4相连，在工作过程中，漏电保护模块用来检测直流无刷电机3是否漏电，之后，中央处理器4用于当直流无刷电机3漏电时，生成漏电停止信号，以控制直流无刷电机3停止工作，通过漏电保护模块的设置，有效减少了直流无刷电机3因为漏电发生的异常情况的出现。

此外，电机控制电路7还包括散热鳍片，散热鳍片连接在直流无刷电机3的外表面，散热鳍片能够传导直流无刷电机3在转动过程中的热量，常见散热鳍片的材质可为铝、铜等导热性能好的材料。

此外，电机控制电路7还包括防水接线壳，防水接线壳设置在直流无刷电机3的外围，防水接线壳的材料为塑料等，防水接线壳用来为电机驱动模块2和直流无刷电机3的连接进行防水保护，从而能够为直流无刷电机3等的正常运转提供保障。

此外，电机控制电路7中还包括上端盖，上端盖设置在工频变压器11的上端，上端盖的形状和材质等可以根据实际情况进行灵活设定，上端盖用来屏蔽工频变压器11的电磁干扰，以保证电源模块1的正常工作。

综上所述，本实施例提供的电机控制电路7包括：直流无刷电机3、无传感检测电路5、中央处理器4、电源模块1和电机驱动模块2，在该电机控制电路7中，电源模块1、电机驱动模块2和直流无刷电机3依次相连，无传感检测电路5与直流无刷电机3相连，中央处理器4与无传感检测电路5和电机驱动模块2均相连，在使用过程中，无传感检测电路5用于检测直流无刷电机3内三个转子的位置信息，并将转子信息发送给中央处理器4，之后，中央处理器4用于根据转子信息生成给电信号，在该电机控制电路7中，电源模块1用于为直流无刷电机3、无传感检测电路5、中央处理器4和电机驱动模块2提供电能，之后，电机驱动模块2，用于根据给电信号生成电机驱动信号，并且，连通电源模块1和直流无刷电机3之间的连接，即给直流无刷电机3进行供电，这样，直流无刷电机3用来在接收到电机驱动信号后进行转动，通过直流无刷电机3、无传感检测电路5、中央处理器4和电源模块1等的设置，实现了将交流电(例如，220V或者380V)进行转换后为电机等进行供电的目的，从而避免了必须使用三相电来为电机进行供电的麻烦，方便快捷。

实施例2

参见图4，本实施例提供了电机控制装置包括：监视器6和上述的电机控制电路7，在该电机控制装置中，监视器6与电机控制电路7相连，在使用时，电机控制电路7用来在监视器6的控制下进行工作。

综上所述，本实施例提供的电机控制装置包括：监视器6和上述的电机控制电路7，并且在该装置中，监视器6与电机控制电路7相连，电机控制电路7用来在监视器6的控制下进行工作，即相关管理人员能够通过监视器6实时查看到电机控制电路7的工作情况，从而使相关管理人员便于进行监督，使其工作更加方便快捷。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.电机控制电路，其特征在于，包括：直流无刷电机、无传感检测电路、中央处理器、电源模块和电机驱动模块；

所述电源模块、所述电机驱动模块和所述直流无刷电机依次相连；

所述无传感检测电路与所述直流无刷电机相连；

所述中央处理器与所述无传感检测电路和所述电机驱动模块均相连；

所述无传感检测电路，用于检测所述直流无刷电机内三个转子的位置信息，并将所述转子信息发送给所述中央处理器；

所述中央处理器，用于根据所述转子信息生成给电信号；

所述电源模块，用于为所述直流无刷电机、所述无传感检测电路、所述中央处理器和所述电机驱动模块提供电能；

所述电机驱动模块，用于根据所述给电信号生成电机驱动信号，且，连通所述电源模块和所述直流无刷电机之间的连接；

所述直流无刷电机，用于在接收到所述电机驱动信号后进行转动。

2.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，还包括温度检测器，所述温度检测器与所述中央处理器相连；

所述温度检测器，用于采集直流无刷电机的温度值，并将采集到的温度值转化为温度信号传输给所述中央处理器；

所述中央处理器，用于在所述温度信号的数值超过预先设定的温度阈值时，生成停止信号，以控制所述直流无刷电机停止转动。

3.根据权利要求2所述的电机控制电路，其特征在于，所述电源模块包括：依次相连的工频变压器、第一转换单元和第二转换单元；

所述工频变压器，用于将输入的交流电转换成直流电；

所述第一转换单元，用于将所述直流电转换成第一直流电；

所述第二转换单元，用于将所述第一直流电转换成第二直流电。

4.根据权利要求2所述的电机控制电路，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路与所述电源模块相连；

所述滤波电路，用于为所述直流电进行滤波处理。

5.根据权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，还包括电压检测模块，所述电压检测模块与所述中央处理器相连，所述电压检测模块包括：电容预充单元和电压检测单元；

所述电容预充单元，用于为所述电压检测单元中的电容进行提前充电；

所述电压检测单元，用于检测所述电机驱动模块的电压值是否超过预先设定的电压阈值；

所述中央处理器，用于当所述电压值超过所述电压阈值时，生成电压报警信号。

6.根据权利要求5所述的电机控制电路，其特征在于，还包括漏电保护模块，所述漏电保护模块与所述中央处理器相连；

所述漏电保护模块，用于检测所述直流无刷电机是否漏电；

所述中央处理器，用于当所述直流无刷电机漏电时，生成漏电停止信号，以控制所述直流无刷电机停止工作。

7.根据权利要求2所述的电机控制电路，其特征在于，还包括散热鳍片，所述散热鳍片连接在所述直流无刷电机的外表面；

所述散热鳍片，用于传导所述直流无刷电机在转动过程中的热量。

8.根据权利要求7所述的电机控制电路，其特征在于，还包括防水接线壳，所述防水接线壳设置在所述直流无刷电机的外围；

所述防水接线壳，用于为所述电机驱动模块和所述直流无刷电机的连接进行防水保护。

9.根据权利要求3所述的电机控制电路，其特征在于，还包括上端盖，所述上端盖设置在所述工频变压器的上端；

所述上端盖，用于屏蔽所述工频变压器的电磁干扰。

10.电机控制装置，其特征在于，包括：监视器和如权利要求1-9任一项所述的电机控制电路；

所述监视器与所述电机控制电路相连；

所述电机控制电路，用于在所述监视器的控制下进行工作。